西北大學化工學院是我國西部地區最早建立的化工院系之一。1937年抗戰爆發，由國立北平大學、北洋工學院、國立北平師范大學遷至西安與西北大學聯合組成國立西安臨時大學，國立西安臨時大學設文理、法商、教育、工、農、醫六大學院，其中工學院設土木工程、礦冶工程、機械工程、電機工程、化學工程、紡織工程六個系。1938年3月國立西安臨時大學遷往陜西城固縣，同年4月，國立西安臨時大學更名為國立西北聯合大學，同年7月，西北聯大工學院與東北工學院、焦作工學院合并成立西北工學院。同年8月，國立西北聯合大學改名為國立西北大學。1945年，抗戰勝利之后，國立西北大學遷至西安，國立西北工學院遷至咸陽。1949年，國立西北工學院更名為西北工學院。1958年，西北工學院與西安航空學院合并成立西北工業大學。西北工學院化工系的部分教職工和學生去了北京石油學院，另一部分教職工組建了西安化工學院。1960年，西安化工學院及西安交通大學的紡織系、水利系合并成立了陜西工業大學。1972年，陜西的高等院校調整，陜西工業大學的化工系并入西北大學。 2002年，根據國家經濟建設和化工系發展的實際需要，成立了西北大學化工學院,下設化學工程系、過程裝備與控制工程系、生物工程系、制藥工程系、食品工程系。
近年來，在西北大學黨政領導的關懷、支持下，化工學院師生團結一致，努力拼搏，在學科建設、隊伍建設、教學工作、科研工作和管理工作等方面得到了迅速發展，取得了豐碩成果。化工學院（含省化學所）現有教職工93人，其中教師57人。教師中有教授19人(其中博士生導師 8人)，副教授/高級工程師31人。學院現有化學工程與技術一級學科博士學位授予權和博士后科研流動站；有化學工程、生物化工、化學工藝、應用化學、工業催化、能源化工和制藥工程七個博士學位授權點；有化學工程、能源化工、生物化工、化學工藝、工業催化、應用化學、制藥工程、化工過程機械和食品科學九個碩士學位授權點和化學工程領域及制藥工程領域兩個工程碩士學位授權點；有化學工程與工藝、過程裝備與控制工程、生物工程、制藥工程和食品科學與工程五個本科專業；有一個教育部工程研究中心，兩個省級工程技術研究中心，一個陜西省重點實驗室和七個省級重點學科。已經形成了由學士、碩士、博士、博士后組成的較完整的科學育人體系。
學院以學科建設為龍頭，帶動各項工作的開展，實現了學科建設的跨越式發展。學院重視師資隊伍建設，通過自主培養和積極引進相結合，不斷充實師資隊伍，匯聚高層次創新人才。我們堅持以服務求支持，以貢獻求發展，不斷提高科學技術創新和社會服務能力，承擔了國家自然科學基金項目、國家發改委高技術產業化示范工程計劃項目、國家“十五”攻關計劃項目、國家“十一五”863標導向計劃項目、國家火炬計劃項目、國家科技部創新基金項目、國家科技部星火計劃項目、國防科技重點實驗室基金項目等國家和省部級科研項目 200余項，獲得了多項省部級的科研獎項，加快了科技成果的轉化和產業化；學院積極改善辦學條件，優化育人環境，努力提高教學水平。同時注重加強與國內、國外同行之間的學術交流和科研協作，并派出有發展潛力的中青年業務骨干進修和提高；承辦國內、國際學術會議，經常參加國內、國際學術會議，聘請國內外的知名學者、專家為我院的客座教授和兼職教授，加強了學院與外部的聯系，促進了學術水平的不斷提高、科技創新能力的不斷增強，擴大了學院在國內外的影響。
目前，學院建設進入了一個新的更快的發展階段，全院師生員工團結一致，齊心協力，為建設國際知名、國內一流的化工院系而努力奮斗。